Stets die Nase im Wind

Elektronikfertigung par excellence

Stets die Nase im Wind

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Maschinen- und Anlagenbau, Marine- und Offshoreanlagen, Energietechnik, Off- und Onshore Windanlagen sind die ausgewiesenen Kompetenzbereiche der Bachmann electronic GmbH. Die Nase im Wind halten die Fachleuten aus dem österreichischen Feldkirch speziell beim Thema WEA Windenergieanlagen. Jede WEA wird durch das Scada System, System Control and Data Acquisition, aus der Ferne überwacht. Für diese Aufgabe erfasst das System Statusmeldungen vom Zustand der Anlage, Fehler, Ertragsdaten sowie Betriebsparameter wie Drehzahl, Leistung inklusive Windgeschwindigkeit und Windrichtung. Diese Daten werden von der WEA Steuerung gesammelt und gespeichert.

Innerhalb der Bachmann Gruppe spielt die Entwicklung in zweierlei Hinsicht eine relevante Rolle. Einerseits ist intelligentes Elektronikdesign gefordert, um die entsprechende Hardware damit auszustatten. Denn die selbst gestellten hohen Ansprüche an Qualität, Funktionalität und Zuverlässigkeit müssen den Realitäten gerecht werden. Andererseits sind nahezu alle Produkte der eigenen Produktion softwaregetrieben und bedürfen daher höchst spezieller Softwaremodule.

Schüsselfaktor Entwicklung: Elektronik
Zumal der Wettbewerb in der Elektronikherstellung deutlich an Schärfe gewinnt, der Kostendruck steigt und damit zwangsläufig Forderungen nach höherer Qualität und zugleich kürzeren Durchlaufzeiten generiert. Deshalb stellen sowohl die ständige Optimierung der Fertigungsabläufe als auch der Ausbau technischer und wirtschaftlicher Kompetenzen an das Unternehmen nahezu täglich neue Herausforderungen. Zudem offenbart die stets komplexere Packungsdichte der Baugruppen gerade beim Löten, welche enorme Herausforderung ein wirklich beherrschbarer Prozess sein kann. Auch in Feldkirch wurde dieser Trend zur Miniaturisierung über die steigende Anzahl von SMD Bauteilen beizeiten erkannt.
Doch das ist nur ein Aspekt. Parallel zur Entwicklung muss bereits im frühen Stadium über Test und Adapterbau einer Baugruppe entschieden werden. In der Designphase lassen sich durch Einhalten der DFT Regeln (Design for Testability) die bestmöglichen Verfahren für eine Baugruppe vorbereiten. Mitunter ist es aber auch sinnvoll, eine Platine nach zu entwickeln, um Test- und Kontaktierfähigkeit zu verbessern. Für die Fachleute bei Bachmann steht fest, mit einem Testverfahren allein lassen sich nicht alle Fehler auf einer Baugruppe detektieren. Dazu sind verschiedenste Testverfahren nötig, die während des Entwicklungsprozesses in die Teststrategie einfließen. Letzten Endes müssen sich Wirtschaftlichkeit und Fehlerabdeckraten optimal ergänzen. Doch die Crux dabei: Jedes Testverfahren erfordert andere DFT Regeln. Nur so lassen sich Entwicklung und Testbarkeit unter einen Hut bringen.
Auch an dieser Stelle ist die Entwicklung erneut besonders gefordert; sie muss letztlich sicherstellen, dass in der Produktion mit ihren Vorgaben wirtschaftlich getestet werden kann. Das wiederum setzt frühes interdisziplinäres Handeln voraus. Zusammen mit dem Kunden werden die Besprechungen so frühzeitig aktiviert, dass zu diesem Zeitpunkt weder Kosten für „fehlende, prozessbedingte“ Entwicklungsarbeiten, Adapterlösungen noch Prüfprogramme angefallen sind. Dazu gibt es zu den verschiedensten Projektphasen Abstimmungsgespräche, in denen die technischen Rahmenbedingen kommuniziert werden.
Software
Das Erstellen und Testen von Softwaremodulen in der Programmiersprache C für das M1-Steuerungssystem wird mit der Entwicklungsumgebung M-CTools deutlich beschleunigt und vereinfacht. Mit dieser Software lässt sich die Inbetriebnahme und Parametrierung binnen weniger Minuten ohne Kenntnisse für das Programmieren durchführen. Dazu verwendet das Programm den CAN-Bus als Kommunikationsschnittstelle zwischen den Geräten und dem Rechner. Damit steht parallel zum mächtigen Tornado Entwicklungssystem von WindRiver Systems für die Programmiersprachen „C“ und „C++“ ein kostengünstiges Programmierwerkzeug zur Verfügung, das optimal auf die M1-Steuerung angepasst ist. Mit Hilfe der weit verbreiteten Programmiersprache „C“ lassen sich für die M1-Steuerung recht einfach hardwarenahe Softwaremodule erstellen. Verkürzte Entwicklungszeiten und geringere Gesamtkosten inbegriffen. „Dadurch können wir unseren Kunden ein flexibel und einfach zu handhabendes Steuerungssystem anbieten, das sich sehr schnell an den Maschinen einsetzen lässt“, berichtet Frank Spelter Manager Corporate Communication.
Beispiel gefällig? Ein namhafter deutscher Hersteller von Lötmaschinen und Geräten will seinen Kunden mehr Produktionsgeschwindigkeit und Flexibilität bieten. Parallel zur Entwicklung eines Inline Schablonendruckers mit integrierter einhundert Prozent Drucknachkontrolle wurde per Lastenheft ein kompetenter Partner zur Automatisierung gesucht. Hohe Performance und Echtzeitfähigkeit plus leistungsfähiges Bussystem, Transparenz und einfache Konfigurierbarkeit des Systems waren gefordert. Fazit: Das M1 Automatisierungssystem von Bachmann hat in jeder Hinsicht überzeugt: Die 100%-Drucknachkontrolle wurde durch die Integration einer Zeilen- anstelle einer Flächenkamera realisiert. Die List Technologie Line Scan Technology stellt sowohl die Position der Platine als auch die finale Inspektion des kompletten Layouts sicher. Mit dem M1 System stehen leistungsfähige Prozessoren parat, die für den Einsatz der Zeilenkamera unerlässlich sind.
Elektronikfertigung
Die Bachmann‘schen Automatisierungssysteme werden sowohl im Industrie- und Maschinenbau als auch bei erneuerbaren Energien, sowie in Schiffen und Offshore Einrichtungen zur Gas- und Ölförderung genutzt. Bei den erneuerbaren Energien, speziell dem Bau von WEA Windenergieanlagen, blickt Bachmann bei weltweit rund 85.000 installierten Windkraftanlagen auf über 50 % Marktanteil.
Das Basismaterial bezieht Bachmann von zertifizierten Wertschöpfungspartnern, die zum Teil schon mehrere Jahre mit dem Unternehmen zusammenarbeiten. In seiner perfekt strukturierten SMT Fertigung setzt das Unternehmen ebenfalls auf Druck- und logischerweise auch auf Lötsysteme von Ersa. Die Bauteilbestückung läuft rasend schnell über moderne Automaten, optische Inspektion inbegriffen. Das zeigt deutlich, die Grundlage des Erfolgs fußt auf der richtigen Auswahl des bestgeeigneten Equipments für die Elektronikfertigung. Die Anlagen und Geräte müssen sich nahtlos in den Produktionsprozess einfügen und stets wechselnden Herausforderungen auf Dauer gewachsen sein. So wird im Unternehmen mit größter Sorgfalt ausgewählt und auf Herz und Nieren geprüft, bevor eine Entscheidung fällt. Maschinenlieferanten müssen aufgrund ständig wachsender Anforderungen immer wieder neue Evaluierungen über sich ergehen lassen.
Vor dem Bestücken erhalten die Platinen die notwendigen Klebestellen verpasst. Das ist jetzt eine spezielle Aufgabe für den Versaprint S1. Eine weitere Option bildet das dem Druck nachgeschaltete Dispensen von Kleber und/oder Lotpaste auf die Leiterplatte. Durch die zunehmende Miniaturisierung der Baugruppen haben sich die Schablonenstärken auf ~100 µm reduziert. Dadurch können Bauteile auf mischbestückten Platinen durchaus mit Lot unterversorgt sein. In diesem Fall würden Stufenschablonen weiterhelfen. Oder ein Dispenser, der das Lot an die gewünschte Stelle schafft.
Kostenoptimierung spielt in jeder Prozessstufe eine wichtige Rolle. Dazu trägt auch die moderne SMT Bestückungslinie bei. Mehrere Hochleistungsbestücker bringen die gewünschten Bauteile auf. Positionskontrolle inbegriffen, bevor es durch den Lötofen geht. Derzeit werden 20.000 Bauteile pro Stunde verarbeitet. In naher Zukunft soll die Kapazität auf 40.000 Bauteile erweitert werden. Auf separaten Bestückplätzen kommen die THT Bauteile dazu. Die werden per Selektivlöten mit der Platine verlötet. Tests über Tests schließen sich an, bevor die Platinen als gut befunden werden und in die Montage eingeschleust werden.
Bei Bachmann wird auf IFS Applications gesetzt. Das integrierte Lösungspaket wickelt die Prozesse in den Bereichen Produktion, Distribution, Entwicklung, Rechnungswesen, Service und Customer Relationship Management (CRM) ab. Das Softwarepaket wird neben dem Hauptsitz auch an den Niederlassungen in Deutschland, Dänemark, den Niederlanden und der Tschechischen Republik sowie in China und den USA genutzt. In der Produktion wird die komplette Produktionsplanung inklusive Nachverfolgbarkeit der verbauten Komponenten damit abgewickelt. Zur Kommissionierung von Kundenaufträgen unterstützt das System Barcodescanner. Ein weiterer, ebenfalls unterstützter ERP-Prozess ist die Aufzeichnung von Stamm- und Bewegungsdaten für Bestückungsautomaten, die zur Bestückung von Leiterplatten mit Elektronikbauteilen eingesetzt werden. Funktionen wie Instandhaltung, Außendienst, Anlagenverwaltung und andere werden ebenfalls mit dieser Lösung abgearbeitet.
Hardware vom Feinsten
Die Kombination Elektronikproduktion und Softwareentwicklung bringt Produkte hervor, die sich nicht nur eine führende Position im Markt erobert haben, sondern auch auf eine weltweite Reputation zurückblicken können. Alle Produkte sind mit optimalen Features ausgestattet: Leistungsstarke Prozessoren in Kombination mit modernen Touchscreens sorgen für einwandfreie Visualisierung graphisch komplexer Oberflächen. Ergo: höhere Effizienz beim Steuern hoher Volumina an Daten.
Unbestritten ist die hohe Qualität der Bachmann Produkte und Technologien. Erst nach langen und ausführlichen Testreihen mit finalen positiven Run-in-Tests über zwei Tage im Klimaschrank werden die Visualisierungsgeräte freigegeben. Die Palette umfasst ein weites Portfolio für die verschiedensten Einsatzbereiche und Leistungsklassen. Alle Produkte sind ausschließlich auf kundenspezifische Anforderungen ausgerichtet. Das heißt auch Anpassungen, wie Frontplatten in speziellem Firmendesign oder auch individuelle Softwarelösungen. Das gilt für das neue Web-Terminal OT1200, das Panel PC OT1300 sowie für die neue Remote Serie (BPC1500, DD1500, DF1500) ein umfassendes Portfolio für verschiedenste Einsatzbereiche und Leistungsklassen.
Smartphones und andere mobile Geräte geben die technischen Standards vor. Wischen, zoomen, scrollen wie es die Nutzer gewohnt sind und nicht missen möchten. Mit leistungsstarken Prozessoren, 2D / 3D Graphikcontrollern und modernen Touchscreens laufen zum Beispiel Web Terminals auf Hochtouren. Selbst hier gibt es noch die Wahlmöglichkeit zwischen kosteneffizient analog resistivem und projektiv kapazitiven Touchscreens. Einerseits druckempfindlich, andererseits berührungsempfindlich.
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